考虑不同利益相关者的分布式电源并网成本效益分析

随着分布式电源接入配电网逐渐增多,其对分布式电源和配电网的成本效益产生了影响。在总结了当前分布式电源并网的商业模式的基础上,采用净现值法和投资回收期法从配电公司和独立投资商两个方面对分布式电源接入后配电网的成本效益进行了计算和分析。比较了不同商业模式和不同负荷大小下分布式电源并网的成本效益的不同。计算表明当前商业模式下分布式电源接入从经济上来说对配电公司是不利的,独立投资商自用发电比例越大收益越多。     

考虑需求响应的增量配电网分布式电源优化配置

为促进配电网发展和提高配电运营效率,我国新电改方案允许放开增量配电投资业务,因而会出现公用配网之外的增量配电网。增量配电网作为独立运营商,其运营模式、资源配置和投资决策与公用配电网具有不同特点。基于此,提出一种计及需求响应DR(demand-side response)的增量配电网分布式电源DG(distributed generation)规划-运行双层机会约束优化配置方法。下层运行模型以增量配电网负荷曲线最优为目标,决策增量配电网峰谷平各时段向负荷售电电价;上层规划模型以下层运行优化为基础,考虑增量配电网全寿命周期净收益最大从而决定DG的安装位置与容量。针对DG与负荷出力的概率分布、DR侧负荷的时序性,利用中值拉丁超立方抽样技术对各时段内服从特定概率分布的DG与负荷进行处理,形成24个时段内DG与负荷的初始时序样本和DR侧负荷变化量的时序样本,并采用随机模拟嵌套精英保留策略遗传算法对上述模型进行求解。IEEE 33节点系统的仿真结果验证了该方法的合理性与有效性。     

计及可靠性评估的中压配电网规划方案比选

从可靠性参数搜集及计算方法和备选规划方案比选两方面切入,进一步丰富DL/T 1503—2016中压配电网可靠性评估导则在规划中的应用,提出了基于可靠性评估的中压配电网的方案形成与比选方法,内容包括相关参数的搜集、可靠性计算方法和方案比选。综合考虑可靠性与经济性,基于"有无对比法"给出配电网投资的增量净效益计算模型,并分析不同网架供电能力与负荷需求关系下净效益简化模型与全寿命周期成本最小化比选方案的异同。基于全寿命周期净现值、净现值率等动态指标进行投资成本效益分析,可用于多个方案的比选。案例表明,本文方法有效。     

计及不确定性的含分布式光伏配电网削峰效益评估

分布式光伏接入有利于降低配电网负荷峰值,提高配电网运营效益,但由于其出力不确定性特点,导致其削峰效益难以准确评估。本文通过分析光伏出力的波动性和时序性,建立了基于净空模型的光伏出力时序模型,同时考虑负荷和光伏出力的不确定性,提出了置信削峰度指标来衡量光伏接入对配电网负荷峰值的影响,基于此,结合节点边际容量成本概念,提出了计及不确定性的含分布式光伏配电网削峰效益概率评估方法。以南方某地区配电网实际中压馈线为例进行仿真分析,结果表明:本文所提方法在考虑光伏出力不确定性的同时,能够准确评估光伏以不同位置和不同电压等级接入配电网的削峰效益,对分布式光伏的选址具有一定的指导意义。     

考虑主动管理措施的增量配电网网架规划

节能减排背景下,含有大量分布式电源的主动配电网已是目前的主流。针对社会资本投资增量配电网的问题,考虑到目前配电网的发展要求以及电力市场环境,综合主动运行方式以及用户需求响应机制,建立了投资、运行双层场景规划模型,并分别以树形结构编码的单亲遗传算法和原对偶内点法进行求解,最终得到了最优的增量配电网投资决策方案。算例结果表明,市场机制的引入,通过对可调负荷和分布式电源等主动元素的优化调度,可在优化增量配电网投资及运行成本的同时有效提升盈利水平,在保证系统安全稳定的同时实现经济效益的最大化。     

考虑低碳效益和时序特性的分布式电源优化配置

为了在配电网中更好地应用分布式电源,利用配电网负荷及风机、光伏电源的时序特性对分布式电源优化配置;计算节点风机容量系数并对风力发电机进行了选址,利用光照强度曲线和商业负荷曲线的相关性及与风机的互补性对光伏电源进行了选址;建立了分布式电源的低碳效益费用模型,并利用全年时刻数据建立288个时段风、光、负荷的概率分布,以电网运营商利润最大为目标函数且考虑约束条件,对分布式电源容量进行优化,利用精英策略遗传算法进行求解验证。仿真结果表明,分布式电源合理并入配电网有较好的经济、低碳效益,并能减少网络损耗和提高电压质量。     

考虑延迟期权的增量配电网源网协调规划方法

考虑增量配电网中的负荷电价变化等不确定性因素,将延迟期权理论融入到增量配电网源网规划模型之中,提出一种考虑延迟期权的增量配电网源网协调规划方法。首先在期望负荷增长率的基础上构建增量配电网分布式电源的选址定容模型,并通过序优化算法得到分布式电源规划可行方案的帕累托前沿;然后在此基础上通过蒙特卡洛模拟,得出增量配电网负荷及电价的变化路径,在此基础上构建考虑延迟期权的分布式电源最优投资时间决策模型,最终得到增量配电网最优投资规划策略。基于IEEE30节点系统的仿真验证了本文方法的有效性和可行性。     

基于配电网节点边际容量成本和时序特性的分布式电源规划

配电网的边际容量成本表述了负荷的增加或分布式电源(DG)接入配电网中引起供电设备所需容量的变化,从而引起的供电投资成本的变化。本文针对开环运行的配电网,通过灵敏度法构建灵敏度系数矩阵,对配电网的节点边际容量成本(LMCC)进行计算,并根据实际情况考虑LMCC的变化,将DG效益评估分为用户自备DG和电力部门DG配置。重点讨论电力部门DG配置情况下多类型DG选址定容的规划,并考虑了多类型DG和负荷的时序特性。最后运用MATLAB仿真软件在IEEE33节点配电网系统中进行了LMCC数值计算,利用粒子群算法进行了考虑时序特性的DG规划,并验证了模型和方法的合理性。     

基于不同商业运营模式的分布式电源/微电网综合效益评价方法

鉴于近年来光伏的迅速发展,以及分布式电源及微电网项目面临的成本及运营问题,建立基于不同分布式电源/微电网并网方式和不同商业运营模式的项目综合效益评价模型,提出分布式发电/微电网项目的综合效益分析流程图,并进行实际工程的算例分析。该方法弥补了分布式发电经济性分析较为粗犷的缺点,考虑全寿命周期内项目的收益和成本,综合考虑复杂电价体系下采用不同运营主体的收益,以及初始投资、运行维护、投资回收期等成本因素对分布式发电项目经济性的影响,并优选出最优的运营模式。实证分析结果表明,该方法在分布式发电项目经济性评价中是有效的且准确的。结果表明采用由分布式发电商进行电源投资,由电网企业负责用户配电网或微电网的运行、维护和售电的运营模式是盈利水平最高的运营模式。     

基于不同商业运营模式的分布式电源/微电网综合效益评价方法EI北大核心CSCD

鉴于近年来光伏的迅速发展,以及分布式电源及微电网项目面临的成本及运营问题,建立基于不同分布式电源/微电网并网方式和不同商业运营模式的项目综合效益评价模型,提出分布式发电/微电网项目的综合效益分析流程图,并进行实际工程的算例分析。该方法弥补了分布式发电经济性分析较为粗犷的缺点,考虑全寿命周期内项目的收益和成本,综合考虑复杂电价体系下采用不同运营主体的收益,以及初始投资、运行维护、投资回收期等成本因素对分布式发电项目经济性的影响,并优选出最优的运营模式。实证分析结果表明,该方法在分布式发电项目经济性评价中是有效的且准确的。结果表明采用由分布式发电商进行电源投资,由电网企业负责用户配电网或微电网的运行、维护和售电的运营模式是盈利水平最高的运营模式。     

基于区间数的分布式电源投资效益分析

针对分布式能源投资,提出3种分布式电源投资模式,包括合同能源管理模式、能源企业(电网企业、发电商或新能源企业)投资模式、用户单方投资模式。结合区间数理论从净现值、动态投资回收期、内部收益率3个方面对分布式电源的投资效益进行评价,分析了分布式电源投资所面临的不确定因素,重点研究了分布式能源投资中的节能服务公司、用户、电网企业等利益主体的经济效益。最后,通过一个冷热电三联供分布式电源投资算例,以区间数的形式分析了该分布式电源的投资效益,并对比了不同投资模式间的经济效益,验证了所提方法的合理性,同时证明了分布式电源能够实现各利益主体共赢。     

考虑分布式电源并网不确定性的需求侧分时电价运营策略

针对分布式电源(distributed energy resource,DER)在配电网的并网运行,文章研究了利用峰谷分时电价改善其运行特性的优化运营策略。首先基于负荷转移率研究了用户负荷需求对峰谷分时电价的响应模型。接着通过研究负荷峰谷时段划分方法,建立反映供电侧消纳分布式电源不确定并网功率的运营成本效益模型,结合模糊机会约束理论,提出了考虑分布式电源并网不确定性的分时电价优化策略。在此基础上,进一步基于粒子群优化算法研究了分时电价优化模型的求解方法。最后利用仿真论证了所提电价运营优化模型的可行性,仿真结果表明需求侧的分时电价运营不仅能够提高配电网的分布式电源消纳能力,而且有益于提高配电网的运营综合效益。     

含高渗透分布式电源配电网灵活性提升优化调度方法

高渗透率分布式电源接入配电网,加剧了配电网的波动性和不确定性,为提高配电网应对不确定扰动的能力,针对含高渗透率分布式电源配电网的灵活性提升开展研究。首先,分析了含高渗透率分布式电源配电网的灵活性需求。其次,从配电网容量灵活充裕度和分布式电源接纳的灵活适应性两个方面,提出了线路容量裕度、变压器向上容量裕度、变压器向下容量裕度、净负荷波动率、净负荷最大允许波动率5个配电网灵活性评价指标。进而构建了在灵活性指标约束下计及可中断负荷及储能的配电网灵活性提升的多目标优化调度模型。仿真结果表明,通过灵活性资源的优化调度,可以有效提升含高渗透率分布式电源的配电网灵活性,提高配电网接纳分布式电源的能力。     

高渗透率分布式电源按节点关键性接入配电网的运行风险评估

负荷出力波动性、分布式电源高渗透性和电力电子装备多样性使得配电网安全稳定运行分析的难度增加.为此,提出一种基于复杂网络理论和效用风险理论的配电网关键节点辨识方法,并进行了高渗透率分布式电源按节点关键性接入配电网的运行风险分析.考虑网络动态性和负荷时序性,计算不同时刻的线路电气介数,实现配电网加权拓扑动态建模;考虑配电网...     

基于全寿命周期成本–效益模型的增量配电网投资风险评估

针对全寿命周期电网投资评估所采用的确定性方法或基于单一指标的概率解析法存在评估信息不够全面的问题,考虑电量、电价、综合线损率、供电可靠率、单位停电成本、残值率和基准折现率等不确定因素,提出基于蒙特卡洛法的增量配电网全寿命周期投资风险评估方法,通过净现值、净现值率、内部收益率和动态投资回收期等评估指标的期望、方差和概率分布信息,进行经济评估和方案不可行概率分析。以某增量配电网2016—2035年投资方案为算例进行投资风险评估,结果表明所提方法可行、有效。下一阶段将研究在确定性和不确定性条件下增量配电网融资方案评估与决策方法。     

考虑风-光-荷联合时序场景的分布式电源接入容量规划策略

随着分布式发电市场的进一步开放,含大量分布式电源接入的主动配电网将成为未来配电网的发展模式,为保障配电网的安全和优质,有必要对配电网各节点的最大允许接入容量进行规划决策。针对风、光等分布式电源以及负荷的随机性和时序相关性,提出了一种考虑风-光-荷联合时序场景的分布式电源接入容量规划模型,所提模型同时考虑了分布式电源(distributed generation,DG)出力控制、DG功率因数调节、无功补偿装置投切等3种主动配电网的典型主动管理措施,并采用联合概率分布法和场景削减技术对其进行求解。IEEE 33节点系统的仿真结果验证了所提模型的可行性。     

考虑分布式电源时序特性的配电网节能潜力评估

除了满足负荷用电量需求外,节能与优质也是配电网改造与建设方案制定的重要目标。考虑到分布式电源及负荷具有明显的随机特性和时序特性,提出了一种考虑负荷及分布式电源时序特性的配电网综合节能潜力评估方法。所提方法首先构建具有气象和地理相关性的"分布式电源-负荷"联合概率场景;以网损改善率、电压质量改善率、经济效益多个指标作为节能规划的综合目标,对配电网进行综合节能潜力评估和改造方案优选,以期实现节能、电压质量和经济效益之间的最优平衡。以IEEE33系统为例,采用所提方法对更换高损变压器、更换导线、投入无功补偿装置和调整母线电压等节能改造措施进行仿真分析,结果表明所提方法的有效性和可行性。     

考虑时序特性的多目标分布式电源选址定容规划

配电网负荷及分布式电源出力呈现明显的时序特性,文中对负荷和分布式电源的典型时序特性进行了分析,以配电网损耗、停电损失为目标,考虑时序特性和多场景提出了多目标分布式电源选址定容规划模型,给出了场景和场景权重的确定方法。应用遗传算法进行求解,采用多段染色体编码方式,根据节点视在功率二阶精确矩处理不可行解,有效地提高了优化效率。IEEE 69节点系统仿真结果证实了时序特性对分布式电源的选址定容有很大影响,验证了所提出模型和方法的可行性和有效性。     

考虑负荷特性的有源配电网变电站优化规划方法

针对未来规划区域面临大规模分布式电源接入的场景,提出了一种考虑负荷特性的有源配电网变电站优化规划方法。首先,分析规划区域内的不同类型负荷的负荷特性曲线;其次,从可靠性的角度出发,结合分布式电源出力的时序特性曲线,综合考虑变电站主变故障及DG出力的时序特性,根据分布式电源加入前后可靠性不变的原则,提出了一种分布式电源置信容量评估方法;再次,结合加权Voronoi图算法,提出了一种考虑负荷特性的有源配电网变电站选址定容方法。最后通过实际算例的对比分析,说明了方法的科学性和实用性。     

分布式电源对低压配电网线损影响的研究

针对配电网负荷分布特点,深入分析了分布式电源的接入位置及接入容量对均匀负荷、递增负荷、递减负荷以及等腰负荷四种分布状态下配电网线损的影响。并对四种负荷分布系统进行了仿真计算,得出分布式电源对配电网线损的影响规律,从而为相关部门配电网规划提供依据。